Dalam sistem catu daya dan distribusi, trafo distribusi umumnya menyalurkan daya ke beban, dan arus mengalir dari sisi jaringan ke beban, yang disebut arus maju. Setelah sistem pembangkit daya fotovoltaik terpasang, ketika daya sistem pembangkit daya fotovoltaik lebih besar daripada daya beban lokal dan beban tidak dapat menyerapnya sepenuhnya, daya yang tersisa dialirkan ke jaringan. Karena arah arus berlawanan dengan arah normal, maka disebut arus balik.
Apa itu Pencegahan Antialiran Balik?
Sistem pembangkit listrik fotovoltaik normal mengubah arus searah modul fotovoltaik menjadi arus bolak-balik dan menyalurkannya ke jaringan listrik. Sistem fotovoltaik dengan pencegahan arus balik hanya menggunakan daya yang dihasilkan oleh fotovoltaik untuk beban lokal, sehingga daya yang dihasilkan oleh sistem fotovoltaik tidak disalurkan ke jaringan listrik. Diagram prinsip pengoperasian sistem adalah sebagai berikut:
Skenario permintaan anti-arus balik
Secara umum, pembangkit listrik fotovoltaik mengadopsi mode operasi akses jaringan penuh atau penggunaan sendiri, dan kelebihan daya dihubungkan ke jaringan. Sistem fotovoltaik diizinkan untuk mengirim daya ke jaringan, sehingga tidak ada persyaratan untuk anti-aliran balik. Alasan utama untuk memasang anti-aliran balik adalah sebagai berikut:
1. Karena keterbatasan kapasitas transformator tingkat atas, departemen pasokan listrik setempat tidak mengizinkan penyambungan jaringan baru;
2. Tidak dapat tersambung ke jaringan listrik karena prosedur dan informasi sambungan jaringan listrik belum lengkap;
3. Beberapa wilayah tidak diizinkan terhubung ke jaringan listrik karena alasan kebijakan;
4. Wilayah setempat memiliki kemampuan menyerap sebagian besar daya untuk penggunaan sendiri, dan sebagian kecil tidak perlu disambungkan ke jaringan listrik.
Prinsip Anti-aliran Balik
Pengukur antialiran balik + transformator CT dipasang pada jalur utama saluran masuk rumah tangga untuk mengumpulkan daya, ukuran arus, dan arah arus secara langsung pada busbar. Ketika terdeteksi adanya arus yang mengalir ke jaringan (arus balik), pengukur antialiran balik mengirimkan data daya balik ke inverter melalui komunikasi RS485. Setelah menerima perintah, inverter merespons dalam hitungan detik dan mengurangi daya keluaran inverter, sehingga arus yang mengalir dari pembangkit listrik fotovoltaik ke jaringan selalu dijaga mendekati 0, sehingga mencapai antialiran balik dan tidak mengirimkan listrik berlebih ke jaringan.
Anti-aliran balik dalam berbagai skenario
Growatt menyediakan berbagai solusi fleksibel sesuai dengan berbagai skenario aplikasi. Untuk pembangkit listrik fotovoltaik dengan hanya satu inverter, meteran pintar Growatt dapat digunakan untuk mencapai fungsi anti-aliran balik. Untuk pembangkit listrik yang menggunakan beberapa inverter, pengelola energi pintar Growatt dapat digunakan untuk mencapai fungsi anti-aliran balik.
Solusi sistem anti-aliran balik fase tunggal mesin tunggal
Peralatan yang dibutuhkan untuk realisasi fungsi: inverter yang terhubung ke jaringan fotovoltaik, meter anti-aliran balik, jalur komunikasi antara meter dan inverter
Solusi sistem anti-aliran balik tiga fase mesin tunggal
Untuk inverter rumah tangga yang terhubung ke jaringan berdaya rendah, arus keluarannya kecil, umumnya model arus kurang dari 80A (dalam 50KW), Anda dapat langsung menggunakan meteran arus anti-balik DC, kabel terminal keluaran AC inverter langsung dimasukkan ke meteran, dan kemudian dihubungkan ke titik jaringan setelah keluar dari meteran untuk mencapai arus anti-balik.
Untuk inverter yang terhubung ke jaringan berdaya tinggi, arus keluarannya besar dan melebihi kisaran spesifikasi pengukur arus anti-balik. Perlu menggunakan transformator CT lain untuk mendeteksi arus pada bus jaringan, lalu menghubungkan pengukur arus anti-balik setelah mengurangi arus secara proporsional melalui transformator untuk mencapai pengukuran arus dan daya pada titik jaringan.
Catatan: Meskipun inverter fotovoltaik yang digunakan dalam beberapa skenario memiliki daya yang kecil, arus busbar yang terhubung ke jaringan besar. Pada saat ini, perlu juga mendeteksi daya balik dari ujung yang terhubung ke jaringan melalui pengukur arus anti-balik + induktor bersama CT.
Inverter fotovoltaik dan pengukur arus anti-balik telah dicocokkan melalui protokol. Selama pemasangan di lokasi, pengukur arus anti-balik dihubungkan ke port komunikasi RS485 inverter melalui jalur RS485. Pemasangannya sederhana dan menghemat biaya sistem. Pengguna dapat memilih pengukur yang terhubung langsung atau pengukur CT sesuai dengan situasi sebenarnya.
Solusi sistem pencegahan aliran balik multi-mesin
Untuk skenario di mana pembangkit listrik fotovoltaik memiliki lebih dari satu model, karena meteran tunggal tidak dapat berkomunikasi dengan lebih dari satu inverter pada saat yang bersamaan, pengumpul data terpisah diperlukan untuk mengumpulkan data dari meteran pencegahan aliran balik pada sisi yang terhubung ke jaringan, dan melakukan komunikasi multi-mesin dan kontrol daya keluaran pada sisi inverter, dengan demikian mencapai pencegahan aliran balik untuk seluruh pembangkit listrik fotovoltaik.
Peralatan yang dibutuhkan: inverter fotovoltaik (beberapa unit), kotak anti-aliran balik (termasuk pengumpul data, meter anti-aliran balik, dan induktor mutual CT), jalur komunikasi RS485.
Sistem kabel: Kotak antialiran balik dipasang di antara inverter fotovoltaik, beban pengguna, dan jaringan listrik. Tegangan, arus, dan daya balik titik akses jaringan dideteksi oleh meteran dan induktor bersama CT di kotak antialiran balik. Daya keluaran inverter dapat disesuaikan secara real time sesuai dengan kebutuhan dan pengaturan pengguna, sehingga mengendalikan daya seluruh sistem yang terhubung ke jaringan fotovoltaik yang akhirnya disalurkan ke jaringan, dan mencapai daya balik mendekati nol.
Catatan:
1. Trafo CT dipasang pada busbar titik koneksi jaringan. Sebelum area pemasangan, sekundernya harus dihubungkan ke meteran di kotak anti-aliran balik untuk memastikan bahwa sekunder trafo tidak terbuka.
2. Saat memasang transformator, tidak boleh ada benda asing seperti kotoran dan debu yang jatuh ke bagian inti untuk menghindari pengaruh pada kinerja transformator.
3. Terdapat layar sutra P1 dan P2 di kedua sisi transformator arus untuk membedakan arah. Lihat gambar di bawah untuk pemasangan kabel. Sisi P1 dekat dengan jaringan, dan sisi P2 dekat dengan inverter dan beban.
4. Inverter fotovoltaik menghubungkan jalur sinyal komunikasi ke pengumpul data di kotak antialiran balik melalui koneksi seri hand-in-hand RS485. Komunikasi RS485 dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti jarak komunikasi dan gangguan sinyal, yang akan menyebabkan keterlambatan dalam sinyal kontrol antialiran balik. Secara umum, tidak disarankan untuk menghubungkan lebih dari 20 inverter di bawah kotak antialiran balik yang sama untuk memastikan akurasi kontrol antialiran balik dan efek kontrol.
5. Berdasarkan prinsip kontrol anti-arus balik di atas, pertama-tama perlu dideteksi apakah ada daya balik pada titik koneksi jaringan dan kemudian memberikan sinyal kontrol melalui jalur sinyal RS485 untuk mengontrol inverter guna mengurangi output. Dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti penundaan sinyal, sejumlah kecil arus dapat dikirim ke jaringan oleh perangkat anti-arus balik selama operasi aktual, yang merupakan fenomena normal.
Petunjuk pencegahan anti-aliran balik inverter
Saat ini, semua model Growatt yang terhubung ke jaringan dilengkapi dengan antarmuka RS485 sebagai standar, dan semuanya dapat mewujudkan fungsi antialiran balik. Dalam persyaratan proyek aktual, meter antialiran balik, kotak antialiran balik, dan solusi lainnya dapat dipilih secara fleksibel sesuai dengan berbagai skenario. Di antaranya, meter antialiran balik dan kotak antialiran balik melibatkan masalah komunikasi dengan inverter fotovoltaik, dan keduanya harus disesuaikan oleh Growatt. Tidak ada persyaratan merek untuk transformator CT, dan semuanya dapat dipilih secara fleksibel sesuai dengan ukuran busbar dan ukuran arus di lokasi.
Tegangan keluaran inverter?
Parameter “tegangan keluaran AC” dapat dengan mudah ditemukan dalam lembar spesifikasi setiap merek inverter. Ini adalah parameter utama yang menentukan karakteristik tingkatan inverter. Dari arti harfiahnya, tegangan keluaran AC tampaknya merujuk pada nilai tegangan yang dikeluarkan oleh sisi AC inverter. Padahal, ini adalah kesalahpahaman.
“Tegangan keluaran AC” bukanlah tegangan yang dikeluarkan oleh inverter itu sendiri. Inverter adalah perangkat elektronika daya dengan sifat sumber arus. Karena perlu dihubungkan ke jaringan listrik (Utilitas) untuk mengirimkan atau menyimpan energi listrik yang dihasilkan dengan aman, inverter akan selalu mendeteksi tegangan (V) dan frekuensi (F) dari jaringan yang terhubung dengannya selama operasi. Apakah kedua parameter ini disinkronkan/identik dengan jaringan menentukan apakah keluaran energi listrik oleh inverter dapat diterima oleh jaringan. Untuk mengeluarkan nilai daya terukurnya (P=UI), inverter menghitung apakah dapat terus mengeluarkan dan berapa banyak yang harus dikeluarkan berdasarkan tegangan jaringan (titik koneksi jaringan) yang terdeteksi pada setiap saat. Yang sebenarnya dikeluarkan ke jaringan di sini adalah arus (I), dan besarnya arus disesuaikan menurut perubahan tegangan.
Ambil contoh konversi 10KW. Jika tegangan jaringan adalah 400V, nilai arus yang dibutuhkan oleh inverter adalah: 10000÷400÷1.732≈14.5A; ketika tegangan jaringan berfluktuasi menjadi 430V pada saat berikutnya, arus keluaran yang dibutuhkan disesuaikan menjadi 13.4A; sebaliknya, ketika tegangan jaringan menurun, inverter akan meningkatkan nilai arus keluaran yang sesuai. Dua hal yang perlu diperhatikan:
(1) Tegangan jaringan tidak dapat tetap pada nilai konstan, selalu berfluktuasi;
(2) Oleh karena itu, tegangan jaringan yang dideteksi oleh inverter harus memiliki rentang. Jika tegangan jaringan aktual berfluktuasi di luar rentang ini, inverter harus mendeteksinya secara real time dan melaporkan kesalahan serta menghentikan output hingga tegangan jaringan pulih. Tujuannya adalah untuk melindungi keselamatan peralatan listrik dan personel pada jalur yang sama di gardu induk.
Dalam kasus ini, mengapa tidak mengubah nama parameter ini? Alasan utamanya adalah karena industri telah mengikuti konvensi selama bertahun-tahun - semua orang menyebutnya dengan cara ini; pada saat yang sama, agar tetap konsisten dengan arus keluaran, parameter ini disebut dengan cara ini.
Apakah inverter harus dilengkapi dengan perlindungan anti-pulau?
Jawabannya tentu saja ya, tidak diragukan lagi. Bahkan dapat dikatakan bahwa alasan mengapa inverter dapat disebut inverter adalah karena ia memiliki fungsi perlindungan anti-islanding. Bayangkan: jika inverter memungkinkan input DC dan output AC, ke mana sejumlah besar muatan akan pergi? Inverter itu sendiri bukanlah perangkat penyimpanan dan tidak dapat menampung sejumlah besar muatan, sehingga tetap harus mengeluarkannya. Ketika pulau terjadi, itu adalah ketika transmisi dan distribusi normal jaringan listrik terputus karena suatu alasan. Begitu sejumlah besar muatan memasuki saluran jaringan listrik di sepanjang jalur asli, jika ada personel pemeliharaan daya yang mengerjakannya saat ini, konsekuensinya akan menjadi bencana. Oleh karena itu, jika sistem fotovoltaik harus selalu sinkron dengan jaringan listrik, ia harus dilengkapi dengan fungsi perlindungan anti-islanding.
Bagaimana cara mencapainya? Poin kunci untuk mencegah efek islanding tetaplah mendeteksi pemadaman listrik di jaringan listrik. Biasanya, ada dua metode deteksi "efek islanding": pasif atau aktif. Apa pun metode deteksinya, setelah pemadaman listrik dipastikan, inverter yang terhubung ke jaringan akan terputus dari jaringan dan inverter akan berhenti dalam waktu respons yang ditentukan. Nilai respons yang saat ini ditetapkan oleh peraturan adalah dalam 2 detik.
Apakah semakin tinggi tegangan string DC, semakin baik pembangkitan daya?
Tidak juga. Dalam rentang tegangan operasi MPPT inverter, terdapat nilai tegangan operasi terukur. Ketika nilai tegangan rangkaian DC berada pada atau mendekati nilai tegangan terukur inverter, yaitu, dalam rentang tegangan MPPT beban penuh, inverter dapat mengeluarkan nilai daya terukurnya. Jika tegangan rangkaian terlalu tinggi atau terlalu rendah, tegangan rangkaian jauh dari nilai/rentang tegangan terukur yang ditetapkan oleh inverter, dan efisiensi keluarannya sangat berkurang. Pertama, kemungkinan mengeluarkan daya terukur dikecualikan – ini tidak diinginkan; kedua, jika tegangan rangkaian terlalu rendah, rangkaian Boost inverter perlu sering dimobilisasi untuk bekerja terus-menerus, dan pemanasan terus-menerus menyebabkan kipas internal bekerja terus-menerus, yang akhirnya menyebabkan hilangnya efisiensi; jika tegangan rangkaian terlalu tinggi, itu tidak aman dan membatasi kurva keluaran IV komponen, membuat arus lebih kecil dan fluktuasi daya lebih besar. Misalnya, inverter dengan rating 1100V, titik tegangan operasinya umumnya 600V, dan rentang tegangan MPPT beban penuh berada di antara 550V dan 850V. Jika tegangan input melebihi rentang ini, kinerja inverter tidak akan memuaskan.
Dalam pengoperasian sebenarnya, dengan mempertimbangkan karakteristik koefisien suhu negatif dari komponen-komponennya, berikut ini direkomendasikan untuk parameter modul 182 dan 210 yang umum di pasaran:
Untuk 182 modul, hubungkan sekitar 16 modul secara seri, sebaiknya 13 hingga 17 modul;
Untuk 210 modul, hubungkan sekitar 18 modul secara seri, sebaiknya 16 hingga 22 modul.
Tentu saja, rekomendasi rangkaian di atas harus ditentukan dalam kombinasi dengan nilai parameter modul tertentu. Saat ini, berbagai teknologi baru, versi baru, dan spesifikasi modul baru masih bermunculan di pasaran, dan perubahannya sangat cepat; sementara parameter inverter relatif stabil, saat pencocokan, fokus utamanya adalah pada korespondensi antara tegangan rangkaian dan rentang tegangan MPPT terukur/beban penuh inverter, dan tidak akan ada kesalahan.
Catatan: 1100V adalah ambang batas proteksi tegangan. Jika ambang batas tersebut tercapai atau terlampaui, sistem akan menyebabkan kesalahan yang tidak dapat dipulihkan atau kecelakaan keselamatan.
